專利名稱：高含硅量的刀剪材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，特別涉及一種高含硅量的具有良好切割性能和 耐蝕性的不4秀鋼刀剪材4+。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，不銹鋼刀剪產(chǎn)品以其優(yōu)良的耐蝕性能，符合人 們?nèi)找嬖鰪姷沫h(huán)保和衛(wèi)生心理，越來越廣泛地成為人們生活不可缺少的工具。目前，用于刀剪的材料主要有中低碳鋼和不銹鋼兩大類。中低碳鋼和低鉻 含量不銹鋼由于耐蝕性較差和硬度較低，主要用作低檔的刀剪產(chǎn)品。有的為了 提高硬度，在熱處理時采用高溫淬火+低溫回火的工藝，可顯著提高產(chǎn)品強度， 但容易產(chǎn)生粗大的馬氏體組織，導(dǎo)致產(chǎn)品的韌性較差，容易脆裂。高碳高鉻含量的不銹鋼的含碳量通常為0.4-0.9% (質(zhì)量百分比)，鉻含量 通常為13-18% (質(zhì)量百分比)。因此，此類不銹鋼具有較好的淬透性，容易得 到較細(xì)小的馬氏體組織，可在中溫范圍內(nèi)回火。因此，經(jīng)熱處理后產(chǎn)品的硬度 較高、韌性較好且性能均勻，主要用作高檔的刀剪產(chǎn)品。但由于含碳量和含鉻 量較高，有的甚至添加鉬、釩等元素，因此這類刀剪產(chǎn)品價才各較高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高含硅量的刀剪用材料，該材料的硬度、韌性 和耐蝕性能與高碳高鉻不銹鋼基本相當(dāng)，優(yōu)于中低碳鋼和低鉻不銹鋼，而且成 本比高碳高鉻不銹鋼低，是制作刀剪的專用材料。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是該刀剪用材料主要由Fe、 C、 Cr和Si組成， 其各組分的質(zhì)量百分含量為C: 0.30-0.50%, Cr: 10.0-15.0%， Si: 1.5-2.5 % ， Mn:《0. 70 % ，不可避免雜質(zhì)元素《0. 65 % ，剩余部分為Fe。本發(fā)明較好的技術(shù)方案是高含硅量的刀剪用材料，其特征在于由Fe、 C、Cr、 Si和不可避免雜質(zhì)組成，其各組分的質(zhì)量百分含量為C: 0. 40%; Cr: 13. 0 %; Si: 2.0%; Mn: 0.70%;不可避免雜質(zhì)元素《0. 65 % ;剩余部分為Fe。本發(fā)明不可避免雜質(zhì)元素為Ni、 P、 S,其總量《0.65%。按照通常的不銹鋼冶煉工藝取得上述不銹鋼材料，經(jīng)過鍛造開坯、熱軋成 板材、刀剪落料和產(chǎn)品熱處理后，可以加工出各種不銹鋼刀剪產(chǎn)品。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，牌號為45、 50是指含碳量分別為0. 45%和0. 50% (質(zhì)量 百分比)的中低碳鋼。牌號為65Mn是指含碳量為0. 65 % ,含Mn量小于1.5% 的中碳低合金鋼。這類材料的韌性較好，強度較低，耐蝕性差，價格較便宜。 主要用作低檔刀剪產(chǎn)品。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，牌號為3Crl3、 4Crl3是指含石友量分別為0. 30%和0. 40%、 含鉻量為13. 0%的中碳高鉻不銹鋼。這類材料的硬度較高，韌性較好，耐蝕性 較好，價格適中。主要用作中檔刀剪產(chǎn)品。按照國家標(biāo)準(zhǔn)，牌號為7Crl7Mo是指含碳量為0.70%、含鉻量為17.0%、 含鉬量小于1. 5%的高碳高鉻含量不銹鋼。牌號為5Crl5MoV是指含碳量為0. 50 % 、含鉻量為15. 0% 、含鉬量小于0. 40% 、含釩量小于0. 25 %的高碳高鉻含量 不銹鋼。這類材料的硬度高同時保持一定的韌性，耐蝕性好，價格較貴。主要 用作高檔刀剪產(chǎn)品。本發(fā)明的積極效果1. 本發(fā)明利用廉價硅元素在鐵基體中的固溶強化效果取代部分鉻的作用， 且節(jié)約了 Mo、 V等貴重元素，使本發(fā)明所得不銹鋼材料的成本顯著低于高碳高 鉻含量不銹鋼(7Crl7Mo、 5Crl5MoV)刀剪材料，大大低于高碳高鉻含量不銹鋼 刀剪材料的價^^各，相當(dāng)于一般中碳高鉻不銹鋼的價格。本發(fā)明所述材料的硬度 和耐蝕性與高碳高鉻含量不銹鋼(7Crl7Mo、 5Crl5MoV)刀剪材料基本相當(dāng)，且 韌性較好，因此，本發(fā)明所述材料，具有高碳高鉻含量不銹鋼刀剪材料的性能 而成本相當(dāng)于一般中碳高鉻不銹鋼的價格，是性能好價格低的制作刀剪的專用 材料。2. 本發(fā)明所得不銹鋼刀剪材料與一般中低碳鋼(45、 50、 65Mn)和低鉻含量不銹鋼(3Crl3、 4Crl3)刀剪材料相比，硬度、韌性和耐蝕性均得到明顯提 高。下面通過實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
具體實施方式
實施例1:采用下述配方(質(zhì)量百分比)Fe: 83.47 %; C: 0.30%; Cr: 13.0%; Si: 1.8%; Mn: 0.70%; Ni、 P、 S小于0.65%,采用通常的不銹鋼冶煉方法，即 可得到本發(fā)明所述的高含硅量不4秀鋼刀剪材料。具體工藝流程為1. 冶煉用500kg中頻感應(yīng)電爐，按上述配方備料熔煉并控制成分，熔煉溫度為1550 。C，澆鑄溫度為150(TC,澆鑄成2支電渣重熔錠坯，用250kg電渣重熔結(jié)晶器 進行電渣重炫。2. 精鍛采用800 p屯精鍛機進行開坯，所得扁板坯規(guī)格為160 x 46mm。3. 熱軋成材分三次熱軋成材。在120(TC下進行第一次熱軋，熱軋完成后中間板坯的厚 度為16mm。在110(TC下進4亍第二次熱軋，軋后板坯厚度為8mm。隨后進行退火， 以去除板坯的內(nèi)應(yīng)力，退火工藝為760。C保溫12小時，隨爐冷卻。出爐后采用 15%硫酸水溶液進行酸洗，以去除板坯表面的氧化皮。在IOO(TC下進行第三次 熱禮，軋后^反坯厚度為3mra。4. 刀剪落料剪切成寬度為IOO腿、長度為500mm的刀坯。5. 產(chǎn)品熱處理在105(TC下淬火，淬火介質(zhì)為鋼鐵材料通用的礦物油；在罩式爐中160°C 回火。將熱處理后的刀坯按國家標(biāo)準(zhǔn)進行石更度測試和耐蝕性測試，結(jié)果刀坯的 硬度為HRC62,鹽霧(5。/。NaCl水溶液)腐蝕48小時后，刀坯表面質(zhì)量良好。實施例2:采用下述配方(質(zhì)量百分比)Fe: 83.25%; C: 0.40%; Cr: 11.0%; Si: 2.0%; Mn: 0.70%; Ni、 P、 S小于0.65%,采用通常的不銹鋼冶煉方法，即 可得到本發(fā)明所述的高含硅量不4秀鋼刀剪材料。具體工藝流程為1. 冶煉用500kg中頻感應(yīng)電爐，按上述配方備料熔煉并控制成分，熔煉溫度為1550 。C，澆鑄溫度為150(TC，澆鑄成2支電渣重熔錠坯，用250kg電渣重熔結(jié)晶器 進行電渣重熔。2. 精鍛采用800噸精鍛機進行開坯，所得扁板坯規(guī)格為160 x 46mm。3. 熱軋成材分三次熱軋成材。在120(TC下進行第一次熱軋，熱軋完成后中間板坯的厚 度為16ram。在IIO(TC下進行第二次熱軋，軋后板坯厚度為8mm。隨后進行退火， 以去除板坯的內(nèi)應(yīng)力，退火工藝為76(TC保溫12小時，隨爐冷卻。出爐后采用 15%硫酸水溶液進行酸洗，以去除板坯表面的氧化皮。在1000。C下進行第三次 熱軋，軋后板坯厚度為3鵬。4. 刀剪落料剪切成寬度為100mm、長度為500fflffl的刀坯。5. 產(chǎn)品熱處理在105(TC下淬火，淬火介質(zhì)為鋼鐵材料通用的礦物油；在罩式爐中160°C 回火。將熱處理后的刀坯^^姿國家標(biāo)準(zhǔn)進行石更度測試和耐蝕性測試，結(jié)果刀坯的 硬度為肌C63,鹽霧(5%NaCl水溶液)腐蝕48小時后，刀坯表面質(zhì)量良好。 實施例3:采用下述配方(質(zhì)量百分比)Fe: 82.4%; C: 0.45%; Cr: 15%; Si: 2.3%; Mn: 0.70%; Ni、 P、 S小于0.65%,采用通常的不4秀鋼冶煉方法，即 可得到本發(fā)明所述的高含硅量不銹鋼刀剪材料。具體工藝流程為1. 冶煉用500kg中頻感應(yīng)電爐，按上述配方備料熔煉并控制成分，熔煉溫度為1550 °C,免鑄溫度為1500。C,澆鑄成2支電渣重熔錠坯，用250kg電渣重熔結(jié)晶器 進4亍電渣重*容。2. 精鍛采用800噸精鍛機進行開坯，所得扁板坯規(guī)格為160 x 46mm。3. 熱軋成材分三次熱軋成材。在1200。C下進行第一次熱軋，熱軋完成后中間板坯的厚 度為16mm。在IIO(TC下進行第二次熱軋，軋后板坯厚度為8mm。隨后進行退火， 以去除板坯的內(nèi)應(yīng)力，退火工藝為760。C保溫12小時，隨爐冷卻。出爐后采用 15%硫酸水溶液進行酸洗，以去除板坯表面的氧化皮。在IOO(TC下進行第三次 熱軋，壽L后斧反坯厚度為3mm。4. 刀剪落料剪切成寬度為100mm、長度為500mm的刀坯。5. 產(chǎn)品熱處理在105(TC下淬火，淬火介質(zhì)為鋼鐵材料通用的礦物油；在罩式爐中160°C 回火。將熱處理后的刀坯按國家標(biāo)準(zhǔn)進行硬度測試和耐蝕性測試，結(jié)果刀坯的 硬度為HRC63,鹽霧(5%NaCl水溶液)腐蝕48小時后，刀坯表面質(zhì)量良好。
權(quán)利要求
1. 一種高含硅量的刀剪用材料，其特征在于由Fe、C、Cr、Si和不可避免雜質(zhì)元素組成，其各組分的質(zhì)量百分含量為C0.30-0.50％；Cr10.0-15.0％；Si1.5-2.5％；Mn≤0.70％；不可避免雜質(zhì)元素≤0.65％；剩余部分為Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含硅量的刀剪用材料，其特征在于由Fe、 C、 Cr、 Si和不可避免雜質(zhì)組成，其各組分的質(zhì)量百分含量為C: 0. 40%; Cr: 13.0%; Si: 2.0%; Mn: 0.70%;不可避免雜質(zhì)元素《0. 65 % ; 剩余部分為Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含硅量的刀剪用材料，其特征在于由Fe、 C、 Cr、 Si和不可避免雜質(zhì)組成，其各組分的質(zhì)量百分含量為C: 0. 35 % ; Cr: 10.5%; Si: 2.0o/o; Mn: 0.70%;不可避免雜質(zhì)元素《0. 65 % ; 剩余部分為Fe。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高含硅量的刀剪用材料，由Fe、C、Cr、Si和不可避免雜質(zhì)元素組成，其各組分的質(zhì)量百分含量為C0.30-0.50％；Cr10.0-15.0％；Si1.5-2.5％；Mn≤0.70％；不可避免雜質(zhì)元素≤0.65％；剩余部分為Fe。本發(fā)明所述材料的硬度、韌性和耐蝕性能與高碳高鉻不銹鋼基本相當(dāng)，優(yōu)于中低碳鋼和低鉻不銹鋼，而且成本比高碳高鉻不銹鋼低，是制作刀剪的專用材料。
文檔編號C22C38/18GK101280393SQ200810069739
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者丁培道, 李遠(yuǎn)睿, 潘復(fù)生, 斌 蔣 申請人:重慶大學(xué)